存 儲是數(shù)據(jù)保存容器的統(tǒng)稱，比如軟盤，光盤，磁盤，磁盤陣列，中小規(guī)模業(yè)務(wù)用的NAS，專業(yè)的磁帶庫，專業(yè)的光纖存儲網(wǎng)絡(luò)SAN。存儲容量從幾MB，到上 100TB，甚至P級。最近幾年出現(xiàn)新的一種方案，云存儲，其本身也分為個(gè)人用途和企業(yè)用途的。個(gè)人數(shù)據(jù)存儲用途比如百度網(wǎng)盤， 360網(wǎng)盤，DropBox等，通稱保存?zhèn)€人的一些資圖片，文檔等；企業(yè)用途的如AWS的S3， 阿里云的OSS，以及七牛云存儲，又拍云，金山云的云存儲等，通常用于關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)，比如用戶產(chǎn)生的文檔，圖片，視頻等數(shù)據(jù)存儲。云存儲有個(gè)好處是可以動 態(tài)擴(kuò)展存儲空間，平臺提供商由于采用低成本硬盤等方案，采用分布式技術(shù)，把本身廉價(jià)的硬盤聚集起來，構(gòu)建成1個(gè)具備較高可靠性的存儲方案； 一些大平臺，當(dāng)具備規(guī)模效應(yīng)后，平攤到用戶，TCO成本會低不少，這是傳統(tǒng)存儲方案比較軟肋的一個(gè)地方。

備份是一種數(shù)據(jù)保護(hù)的機(jī)制和方案，其實(shí)現(xiàn)必須依賴于具體的存儲容器。目前在備份這塊的市場有非常多的品牌，如 Symantec 的NBU ，CommVault的備份產(chǎn)品，IBM的TSM，EMC的NetWorker，還有專注混合云數(shù)據(jù)備份保護(hù)服務(wù)的多備份。備份通常用于保護(hù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)產(chǎn)生 的核心數(shù)據(jù)或個(gè)人重要的數(shù)據(jù)。一般的備份系統(tǒng)，通常會與硬件存儲設(shè)備搭配組合成備份方案。多備份目前是構(gòu)建在阿里云存儲，AWS的S3，七牛，以及金山 云，百度云等云存儲之上，所有備份的數(shù)據(jù)會存儲在這些大存儲平臺上。

我們工作用的WORD軟件，如果沒有數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，編輯產(chǎn)生的文檔無法保存，配上IDE或SATA硬盤后，應(yīng)用軟件產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以很快保存在硬盤上。這是一個(gè)簡單的硬盤存儲支持軟件工作的例子。一旦本地硬盤如果壞掉，努力工作一周的成功，可能得重新再來。

通 常的重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，會充分考慮存儲方案的構(gòu)成，什么樣的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在幾個(gè)位置，數(shù)據(jù)如何分布，需要的容量，擴(kuò)展需求等進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，重點(diǎn)解 決業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷增長的數(shù)據(jù)存儲問題。一般會就近業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器來部署存儲架構(gòu)。不管是云存儲，還是傳統(tǒng)的存儲架構(gòu)，都有1個(gè)目標(biāo)，讓業(yè)務(wù)系統(tǒng)，在不同的位 置和存儲在空間上的訪問是穩(wěn)定連續(xù)進(jìn)行的。

數(shù)據(jù)在一個(gè)地方始終是不可靠，機(jī)房斷電，線路故障，硬件故 障，火災(zāi)等，特別對于重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如支付系統(tǒng)，一旦業(yè)務(wù)系統(tǒng)為了保持業(yè)務(wù)連續(xù)訪問，考慮到了多個(gè)地點(diǎn)的數(shù)據(jù)鏡像，就有一點(diǎn)備份的味道。云存儲目前在空間 數(shù)據(jù)冗余保存方面，一般也有做數(shù)據(jù)垮地區(qū)的冗余保存，防止災(zāi)難的發(fā)生。

備份在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步封裝邏 輯，對數(shù)據(jù)在不同的地方，可以訂制不同的復(fù)制策略。較重要的數(shù)據(jù)，通常可以在1個(gè)地方進(jìn)行冗余，比如用戶產(chǎn)生的日志，圖片等可以冗余1份；對于更關(guān)鍵的數(shù) 據(jù)，如用戶注冊數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)存儲索引數(shù)據(jù)，交易數(shù)據(jù)，金融系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)等，必要時(shí)得多地冗余。云存儲的出現(xiàn)，使得基于云的備份方案，實(shí)現(xiàn)起來更加容易，輕易 按需構(gòu)建不同的地理位置的通道，只要你愿意，數(shù)據(jù)備份到全球幾十個(gè)地區(qū)的云存儲中心都可以。這一切可以用最簡單的手動復(fù)制方案，也可以用自動管理的方案， 比如多備份等。

保 存1個(gè)word文檔，上傳完一部電影，修改一個(gè)帖子，發(fā)送1條微信消息，這些要么被順序?qū)懭胗脖P，要么被寫入專業(yè)的數(shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)。這是存儲典型的一個(gè) 應(yīng)用場景，就是不斷響應(yīng)從業(yè)務(wù)或軟件發(fā)送的數(shù)據(jù)保存需求，文檔，電影，帖子最后只會有最新的一個(gè)狀態(tài)，歷史的狀態(tài)一直被最新的狀態(tài)覆蓋。

既然有新增，那就也有刪除，也有修改，所以存儲并不識別上層軟件的意圖，可能是正常，也可能是惡意入侵，或誤操作， 新增和刪除同樣在底層會進(jìn)行操作。部分存儲設(shè)計(jì)，帶有一定的備份恢復(fù)能力，當(dāng)然要想使用備份恢復(fù)能力，可能比部署一套備份方案，來的成本會更大。我們都知 道恢復(fù)一個(gè)硬盤的數(shù)據(jù)，通常得數(shù)上千塊，硬盤不值錢，但里面的數(shù)據(jù)值錢。

解決新增，刪除，修改等有意無意的行為對數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)帶來的影響，這時(shí)候得專業(yè)功能-備份上場。備份系統(tǒng)最主要考慮 的一個(gè)功能就是時(shí)間線版本凍結(jié)和回溯。每次對存儲系統(tǒng)的備份，都會形成1個(gè)當(dāng)前備份時(shí)刻的數(shù)據(jù)鏡像版本，恢復(fù)的時(shí)候就可以直接選擇對應(yīng)的版本恢復(fù)，數(shù)據(jù)就 回到從前那一時(shí)刻狀態(tài)。當(dāng)然不同的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)備份方案不一樣，對于基于混合云架構(gòu)的多備份來說，版本理論上可以一直保持下來，想怎么恢復(fù)，就怎么恢復(fù)。另 外，不同的實(shí)現(xiàn)，鏡像的一致性結(jié)果不盡相同。對于一致性要求高的場景，版本可能會凍結(jié)寫請求，如數(shù)據(jù)庫備份直接加寫鎖，這時(shí)候?qū)I(yè)務(wù)會有短時(shí)間影響；如果 你說自己是土豪出得起價(jià)，需要對業(yè)務(wù)系統(tǒng)幾乎無干擾，幾十上百萬無所謂，則可以購買比較牛的連續(xù)數(shù)據(jù)保護(hù)方案（CDP），如國外的飛康CDP。

在我們?nèi)粘８拍钪?，存儲就等于安全，特別是云計(jì)算概念出現(xiàn)后，包括周邊的一些技術(shù)高手也有類似看法，實(shí)際上這是一個(gè)誤區(qū)。

從最常用的機(jī)械硬盤開始，通常圍繞溫度，讀寫壽命，抗沖擊力等設(shè)計(jì)，一些硬盤在讀寫超過幾百TB后，就開始工作不正 常，SSD硬盤在環(huán)境溫度變化，可能也會引起數(shù)據(jù)有效性變化。隨著存儲安全技術(shù)的加強(qiáng)，出現(xiàn)了冗余整理的技術(shù)，把多塊硬盤進(jìn)行聚合，數(shù)據(jù)寫入多塊硬盤；提 高了單塊硬盤的可靠性。進(jìn)入到NAS，SAN等專用存儲解決方案后，通過冗余陣列，通道冗余，快照鏡像等技術(shù)，進(jìn)一步提高了存儲容量和整個(gè)讀寫環(huán)節(jié)的可靠 性。但這些都是圍繞硬件故障或存儲區(qū)域故障進(jìn)行設(shè)計(jì)。云存儲，包括對象存儲和彈性塊存儲，核心設(shè)計(jì)目標(biāo)依然是數(shù)據(jù)在硬件或存儲節(jié)點(diǎn)或區(qū)域系統(tǒng)出問題時(shí)候， 有能力從其它節(jié)點(diǎn)恢復(fù)。

備份系統(tǒng)一個(gè)重要設(shè)計(jì)思想就是圍繞恢復(fù)設(shè)計(jì)。備份把數(shù)據(jù)從1個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)系統(tǒng)復(fù)制到另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一個(gè)系統(tǒng)，規(guī)避了 硬件、軟件在同一時(shí)期發(fā)生問題的可能性；備份系統(tǒng)通常會在數(shù)據(jù)存儲這里增加高級別的冗余配置，或冗余復(fù)制，或低成本的算術(shù)冗余數(shù)據(jù)分布。備份系統(tǒng)通過時(shí)間 版本化，空間冗余分布進(jìn)一步規(guī)避了因?yàn)楦鞣N有意，無意的數(shù)據(jù)讀寫動作，包括人為操作，系統(tǒng)故障，軟件缺陷，heike入侵，病毒，自然災(zāi)難等，引起的數(shù)據(jù) 丟失，新增，修改等問題。一些設(shè)計(jì)得比較好的方案，會輕松還原數(shù)據(jù)。即時(shí)在備份系統(tǒng)軟件出現(xiàn)問題，也能把數(shù)據(jù)通過一定的流程還原回去。多備份在業(yè)務(wù)系統(tǒng)出 現(xiàn)問題后，甚至可以在選定數(shù)據(jù)庫表或某1個(gè)文件獨(dú)立恢復(fù)；如果數(shù)據(jù)采用混合云模式，數(shù)據(jù)再TB級別，也可以在極其短暫的情況下恢復(fù)到業(yè)務(wù)系統(tǒng)中。

電 腦從IDE硬盤，升級到SSD硬盤，操作系統(tǒng)啟動速度，軟件運(yùn)行的速度明顯不一樣。業(yè)務(wù)系統(tǒng)從普通的硬盤存儲，過度到專業(yè)級SAN全光纖存儲，甚至對數(shù)據(jù) 進(jìn)行上幾百GB的全內(nèi)存加速，目的就是為了提高數(shù)據(jù)讀寫的速度，提升終端用戶的體驗(yàn)。所以，存儲系統(tǒng)通常會圍繞IOPS指標(biāo)來選型，場景不一樣IOPS的 選擇也不一樣。當(dāng)然價(jià)格也不一樣。云存儲涉及到的彈性塊存儲，以及對象存儲都有同樣的考量指標(biāo) ，目標(biāo)筆者了解到的是，彈性塊存儲通常在幾十MB左右，而結(jié)合SSD方案的，則可以到上百M(fèi)B。云存儲為了提高讀的能力，通常結(jié)合了CDN技術(shù)。部分廠家 還提供了上傳加速，比如七牛。

備份系統(tǒng)，非常關(guān)注一次備份和恢復(fù)的時(shí)間窗口，主要原因在于大部分備份系統(tǒng)是構(gòu)建在生產(chǎn)主系統(tǒng)之上。通常備份越快， 對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的影響越小。業(yè)務(wù)系統(tǒng)的場景非常復(fù)雜，有的是文件大，如視頻，圖片，系統(tǒng)壓縮文件，如多備份不少客戶是數(shù)據(jù)庫壓縮后的文件進(jìn)行備份，但單個(gè)文件 得幾百GB ；有的客戶是海量的文件，如郵件系統(tǒng)，規(guī)模上TB級，數(shù)量也在億級別。如何在最短之內(nèi)把數(shù)據(jù)備份完成，通常是一個(gè)比較辣手的問題。在這塊包括先壓縮后備 份，先歸檔再備份，或者直接快照后再備份等各種方案都有。基本上總結(jié)起來就包括文件系統(tǒng)級的，IO塊級別的，或者快照級別的備份。文件系統(tǒng)級實(shí)施簡單，價(jià) 格低，性能受限文件系統(tǒng)IO能力；IO塊級別實(shí)施復(fù)雜，價(jià)格貴，通常需要變化存儲架構(gòu)；快照級別可能對存儲架構(gòu)會有調(diào)整，適合規(guī)模小一點(diǎn)的。傳統(tǒng)主流大廠 的方案一般都會有以上幾個(gè)組合。多備份目前聚焦在文件系統(tǒng)對象級，IO塊和快照方案作為輔組；結(jié)合變掃描邊備份，實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)，智能壓縮，自適應(yīng)CPU硬件加 密等方案，盡可能減低處理時(shí)間。依賴備份方案，恢復(fù)的機(jī)制相應(yīng)也不一樣，恢復(fù)速度也不一樣； 對于純粹的備份來說，按照備份對象序列差異式的恢復(fù)變化的內(nèi)容，依然是一個(gè)可靠與速度平衡的解決思路，且在目標(biāo)系統(tǒng)可用的情況下，是非常合適的一個(gè)方案。 如果對于做了異地備份的情況，災(zāi)難式的恢復(fù)通常會受限于網(wǎng)絡(luò)通道。

這 里的變大，是指存儲解決的問題是如何存儲超大規(guī)模的數(shù)據(jù)。在我們?nèi)粘Ｔ掝}中，通常溝通交流的是誰家的硬盤支持1TB，2TB，4TB等，業(yè)務(wù)系統(tǒng)支持多少 用戶規(guī)模，產(chǎn)生了多少TB數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫存儲規(guī)模如何等， 衡量一個(gè)存儲系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是否好，就是在大規(guī)模數(shù)據(jù)下，系統(tǒng)反應(yīng)良好，用戶感覺流暢。而支持這一目標(biāo)，通常會說存儲服務(wù)器支持的硬盤塊數(shù)，單塊硬盤的容量， 當(dāng)然IO通道能力也是配套指標(biāo)。

為了支持足夠的大，配上專門的存儲交換機(jī)，快速把大容量存儲陣列映射到不同的服務(wù)器上；而數(shù)據(jù)集中存儲在SAN網(wǎng)絡(luò) 中，有的高達(dá)幾百TB甚至PB級別。即使這樣，支持壓縮的特性也能派上用場，特別巨大的數(shù)據(jù)量，對存儲的數(shù)據(jù)默認(rèn)進(jìn)行壓縮或去重，降低數(shù)據(jù)占用空間。云存 儲的出現(xiàn)，更是把容量推向了幾乎無限；單個(gè)云平臺或者準(zhǔn)確受限于存儲機(jī)房區(qū)域的容量和區(qū)域的數(shù)量。由于動態(tài)擴(kuò)容特性，當(dāng)存儲網(wǎng)絡(luò)不夠時(shí)，在IDC空間足夠 的情況下，可以不斷增加節(jié)點(diǎn)完成存儲節(jié)點(diǎn)的增加。

通常當(dāng)數(shù)據(jù)足夠大，數(shù)據(jù)足夠久的時(shí)候，數(shù)據(jù)就需要?dú)w檔備份起來。而備份就是解決如何保持完整的數(shù)據(jù)同時(shí)，能更好的減 低存儲開銷。所以，一般來說，由于備份會采取在原端去重，或存儲端全局去重等技術(shù)，保持最小的備份空間。同時(shí)包括壓縮等方案，也會自動在備份流程中引入。 在傳統(tǒng)的實(shí)施方案中,由于要定期作全量,數(shù)據(jù)會變得很大,所以一般保留3個(gè)月,或半年,或按年做次全量等策略 ； 在快照模型下，由于產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模比較大，通常云主機(jī)對云磁盤采取的快照備份一般也保持幾個(gè)快照。傳統(tǒng)備份產(chǎn)品也有全增量策略，只是結(jié)合硬件存儲方案，使 用和管理成本依然還是比較高； 多備份采取的全增量策略，優(yōu)勢主要集中在混合云索引增量模型，數(shù)據(jù)保持最小增長規(guī)?？煽看鎯Φ耐瑫r(shí)，還可以保持更簡單的快速恢復(fù)體驗(yàn)，大規(guī)模數(shù)據(jù)備份非常 省空間。

存儲主要重點(diǎn)解決原始產(chǎn)生數(shù)據(jù)的正常存放和讀取問題，包括媒介，以及存放讀取方法，